El sistema de generació d'energia fotovoltaica fora de la xarxa s'utilitza principalment per resoldre el problema bàsic de consum d'electricitat dels residents en zones sense electricitat o menys electricitat. El sistema de generació d'energia fotovoltaica fora de la xarxa es compon principalment de mòduls fotovoltaics, suports, controladors, inversors, bateries i sistemes de distribució d'energia. En comparació amb el sistema fotovoltaic connectat a la xarxa, el sistema fora de xarxa té més controladors i bateries, i l'inversor condueix directament la càrrega, de manera que el sistema elèctric és més complicat. Com que el sistema fora de xarxa pot ser l'única font d'electricitat de l'usuari i l'usuari depèn molt del sistema, el disseny i el funcionament del sistema fora de xarxa haurien de ser més fiables.
Problemes comuns de disseny per a sistemes fora de xarxa
No hi ha cap especificació unificada per als sistemes fotovoltaics fora de xarxa. S'ha de dissenyar segons les necessitats dels usuaris, tenint en compte principalment la selecció i el càlcul de components, inversors, controladors, bateries, cables, interruptors i altres equips. Abans de dissenyar, el treball preliminar s'ha de fer bé. Abans de fer un pla, cal entendre primer el tipus de càrrega i la potència de l'usuari, les condicions climàtiques del lloc d'instal·lació, el consum d'electricitat de l'usuari i la demanda.
1. La tensió del mòdul i la tensió de la bateria han de coincidir. El mòdul solar del controlador PWM i la bateria es connecten mitjançant un interruptor electrònic. No hi ha inductància i altres dispositius al mig. La tensió del mòdul està entre 1,2 i 2.0 vegades la tensió de la bateria. Si es tracta d'una bateria de 24 V, la tensió d'entrada del component està entre 30-50V, el controlador MPPT té un tub d'interruptor d'alimentació i un inductor i altres circuits al mig, la tensió del component està entre 1.{ {8}}.5 vegades la tensió de la bateria, si és una bateria de 24 V, la tensió d'entrada del component està entre 30-90V.
2. La potència de sortida del mòdul ha de ser similar a la potència del controlador. Per exemple, un controlador de 48V30A té una potència de sortida de 1440VA i la potència del mòdul hauria de ser d'uns 1500W. Quan escolliu un controlador, primer mireu la tensió de la bateria i després dividiu la potència del component per la tensió de la bateria, que és el corrent de sortida del controlador.
3. Si la potència d'un inversor no és suficient, caldrà connectar diversos inversors en paral·lel. La sortida del sistema fotovoltaic fora de xarxa està connectada a la càrrega. La tensió de sortida i la fase actual i l'amplitud de cada inversor són diferents. Si els terminals estan connectats en paral·lel, s'ha d'afegir un inversor amb funció paral·lel.
Problemes habituals a l'hora de depurar sistemes fora de xarxa
1 La pantalla LCD del inversor no mostra 01
Anàlisi de fallades
No hi ha entrada de CC de la bateria, la font d'alimentació LCD de l'inversor és alimentada per la bateria.
02 Possibles raons
(1) La tensió de la bateria no és suficient. Quan la bateria surt per primera vegada de fàbrica, generalment està completament carregada, però si la bateria no s'utilitza durant molt de temps, es descarregarà lentament (autodescàrrega). Les tensions del sistema fora de xarxa són de 12 V, 24 V, 48 V, 96 V, etc. En algunes aplicacions, s'han de connectar diverses bateries en sèrie per satisfer la tensió del sistema. Si els cables de connexió no estan connectats correctament, la tensió de la bateria serà insuficient.
(2) Els terminals de la bateria estan invertits. Els terminals de la bateria tenen pols positius i negatius, generalment el vermell està connectat al pol positiu i el negre està connectat al pol negatiu.
(3) L'interruptor de CC no està tancat o l'interruptor és defectuós.
03
Solució
(1) Si la tensió de la bateria no és suficient, el sistema no pot funcionar i l'energia solar no pot carregar la bateria, heu de trobar un altre lloc per carregar la bateria a més del 30 per cent.
(2) Si és un problema amb la línia, utilitzeu un multímetre per mesurar la tensió de cada bateria. Quan la tensió és normal, la tensió total és la suma de les tensions de la bateria. Si no hi ha tensió, comproveu si l'interruptor de CC, el terminal del cablejat, el connector del cable, etc. són normals al seu torn.
(3) Si la tensió de la bateria és normal, el cablejat és normal, l'interruptor està encès i l'inversor encara no es mostra, pot ser que l'inversor estigui defectuós i s'ha d'avisar al fabricant per al manteniment.
2 La bateria no es pot carregar
01 Anàlisi de fallades
La bateria es carrega mitjançant el mòdul fotovoltaic i el controlador, o la xarxa elèctrica i el controlador.
02 Possibles raons
(1) Motius dels components: la tensió del component no és suficient, la llum solar és baixa i la connexió del component i del cable de CC no és bona.
(2) El cablejat del circuit de la bateria no és bo.
(3) La bateria està completament carregada i arriba al voltatge més alt.
03 Solucions
(1) Comproveu si els interruptors de CC, terminals, connectors de cable, components, bateries, etc. són normals al seu torn. Si hi ha diversos components, s'han de connectar i provar per separat.
(2) Quan la bateria està completament carregada, no es pot recarregar, però les diferents bateries tenen diferents voltatges quan estan completament carregades. Per exemple, una bateria amb una tensió nominal de 12 V té una tensió entre 12,8 i 13,5 V quan està completament carregada. La gravetat específica de l'electròlit quan la bateria està completament carregada està relacionada. Ajusteu el límit màxim de tensió segons el tipus de bateria.
(3) Sobreintensitat d'entrada: el corrent de càrrega de la bateria és generalment de 0.1C-0.2C, i el màxim no és superior a 0.3C. Per exemple, una bateria de plom-àcid 12V200AH, el corrent de càrrega és generalment entre 20A i 40A, i el màxim no pot superar els 60A. La potència del component ha de coincidir amb la potència del controlador.
(4) Sobretensió d'entrada: la tensió d'entrada del mòdul és massa alta, comproveu la tensió de la placa de la bateria, si és realment alta, el possible motiu és que el nombre de cadenes de la placa de la bateria és massa, reduïu el nombre de cordes de la placa de la bateria
3 L'inversor mostra sobrecàrrega o no pot arrencar 01
Anàlisi de fallades
La potència de càrrega és superior a la potència de l'inversor o de la bateria.
02 Possibles raons
(1) Sobrecàrrega de l'inversor: si la sobrecàrrega de l'inversor supera el rang de temps i la potència de càrrega supera el valor màxim, ajusteu la mida de la càrrega.
(2) Sobrecàrrega de la bateria: el corrent de descàrrega és generalment de 0.2C-0.3C, el màxim no supera 0.5C, 1 12V200AH bateria de plom-àcid, la potència de sortida màxima no supera els 2400 W, diferents fabricants, diferents models, els valors específics també són diferents.
(3) Les càrregues com els ascensors no es poden connectar directament al terminal de sortida de l'inversor, perquè quan l'ascensor baixa, el motor s'inverteix, la qual cosa generarà una força electromotriu posterior que danyarà l'inversor quan entri a l'inversor. Si s'ha d'utilitzar un sistema fora de xarxa, es recomana afegir un convertidor de freqüència entre l'inversor i el motor de l'ascensor.
(4) La potència d'arrencada de la càrrega inductiva és massa gran.
03 Solucions
La potència nominal de la càrrega ha de ser inferior a la de l'inversor i la potència màxima de la càrrega no ha de ser superior a 1,5 vegades la potència nominal de l'inversor.
Preguntes freqüents sobre la bateria
1 Fenòmen de curtcircuit i motius
El curtcircuit de la bateria de plom-àcid es refereix a la connexió dels grups positius i negatius dins de la bateria de plom-àcid. El fenomen de curtcircuit de les bateries de plom-àcid es manifesta principalment en els aspectes següents:
La tensió de circuit obert és baixa i la tensió de circuit tancat (descàrrega) arriba ràpidament a la tensió de terminació. Quan es descarrega un gran corrent, la tensió del terminal cau ràpidament a zero. Quan el circuit està obert, la densitat de l'electròlit és molt baixa i l'electròlit es congelarà en un ambient de baixa temperatura. Quan es carrega, la tensió augmenta molt lentament, sempre es manté baixa (de vegades baixa a zero). Durant la càrrega, la temperatura de l'electròlit augmenta molt ràpidament. Durant la càrrega, la densitat d'electròlit augmenta molt lentament o gairebé no canvia. No apareixen bombolles ni gas tard en carregar.
Les principals raons del curtcircuit intern de les bateries de plom-àcid són les següents:
La qualitat del separador no és bona ni defectuosa, de manera que passa el material actiu de la placa, donant lloc a un contacte virtual o directe entre les plaques positives i negatives. El desplaçament del separador fa que es connectin les plaques positives i negatives. El material actiu de la placa de l'elèctrode s'expandeix i cau. A causa de la deposició excessiva del material actiu caigut, la vora inferior o lateral de les plaques positives i negatives està en contacte amb el sediment, donant lloc a la connexió de les plaques positives i negatives. Un objecte conductor cau a la bateria, fent que les plaques positives i negatives es connectin.
Fenomen i causes de la 2-sulfació del pol
El sistema de sulfatació de la placa és el sulfat de plom que forma cristalls de sulfat de plom blanc i dur a la placa, i és molt difícil de convertir en substàncies actives durant la càrrega. Els principals fenòmens després de la sulfatació de plaques de bateries de plom-àcid són els següents:
(1) La tensió de la bateria de plom-àcid augmenta ràpidament durant el procés de càrrega i les seves tensions inicials i finals són massa altes i la tensió de càrrega final pot arribar a uns 2,90 V/cel·la única.
(2) Durant el procés de descàrrega, la tensió disminueix ràpidament, és a dir, cau a la tensió de terminació prematurament, de manera que la seva capacitat és significativament menor que la d'altres bateries.
(3) Durant la càrrega, la temperatura de l'electròlit augmenta ràpidament i supera fàcilment els 45 graus.
(4) Durant la càrrega, la densitat de l'electròlit és inferior al valor normal i es produeixen bombolles prematurament durant la càrrega.
Les principals causes de la sulfatació de la placa són les següents:
(1) La càrrega inicial de les bateries de plom-àcid és insuficient o la càrrega inicial s'interromp durant molt de temps.
(2) La bateria de plom-àcid no està prou carregada durant molt de temps.
(3) No cobrar a temps després de la descàrrega.
(4) Sovint sobredescàrrega o descàrrega profunda de petit corrent.
(5) Si la densitat de l'electròlit és massa alta o la temperatura és massa alta, el sulfat de plom es formarà profundament i serà difícil de recuperar.
(6) La bateria de plom-àcid s'ha posat en espera durant molt de temps i no s'utilitza durant molt de temps sense càrrega regular.